汽蝕余量和泵的安裝高度的關(guān)系

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上先說一下各種汽蝕余量的概念：NPSH，汽蝕余量，是水泵進口的水流能量相對汽化壓力的富余水頭。. n' T' X9 x/要談允許汽蝕余量的由來，首先講NPSH的一種：有效汽蝕余量NPSHa（NPSH available，也有以ha表示），取決于進水池水面的大氣壓強、泵的吸水高度、進水管水頭損失和水流的工作溫度，這些因素均取決于水泵的裝置條件，與水泵本身性能無關(guān)，所以也有叫裝置汽蝕余量的。NPSHr（NPSH required，hr），必需汽蝕余量。由上所述，在一定裝置條件下，有效汽蝕余量ha為定值，此時對于不同的泵，有些泵發(fā)生了汽蝕，有些泵則沒有，說明是

2、否汽蝕還與泵的性能有關(guān)。因為ha僅說明泵進口處有超過汽化壓力的富余能量，并不能保證泵內(nèi)壓力最低點（與泵性能有關(guān)）的壓力仍高于汽化壓力。將泵內(nèi)的水力損失和流速變化引起的壓力降低值定義為必須汽蝕余量hr，也就是說要保證泵不發(fā)生汽蝕，必要條件是ha>hr。hr與泵的進水室、葉輪幾何形狀、轉(zhuǎn)速和流量有關(guān)，也就是與泵性能相關(guān)，而與上述裝置條件無關(guān)。一般來講hr不能準(zhǔn)確計算，所以通常通過試驗方法確定。這時就引入臨界汽蝕余量NPSHc（NPSH critical，hc），即試驗過程泵剛好開始汽蝕時的汽蝕余量，此時ha=hc=hr，這樣即可確認(rèn)hr。而由于臨界狀況很難判斷（因為此時性能可能并無大變化），

3、按GB702186規(guī)定，臨界hc這樣確定：在給定流量情況下，引起揚程或效率（多級泵則為第一級葉輪）下降（2k/2)%時的ha值；或在給定揚程情況下，引起流量或效率下降（2k/2)%時的ha值。k為水泵的型式數(shù)。而以上均為理論值。要保證水泵不發(fā)生汽蝕，引入允許汽蝕余量（NPSH，h），是根據(jù)經(jīng)驗人為規(guī)定的汽蝕余量，對于小泵h=hc+0.3m，大型水泵h=（1.11.3）hc。最后水泵運行不產(chǎn)生汽蝕的必要條件是：裝置有效汽蝕余量不得小于允許汽蝕余量，即ha>=h。如同測試水泵其他性能參數(shù)一樣，水泵廠家通過汽蝕試驗測得不同流量下的臨界汽蝕余量hc，繪制hcQ曲線和hQ曲線供用戶使用。最后，允許

4、汽蝕余量h越大，對裝置有效汽蝕余量要求越高，也就越容易發(fā)生汽蝕。再說說離心泵的工作原理離心泵的工作原理1工作原理如左圖所示，離心泵體內(nèi)的葉輪固定在泵軸上，葉輪上有若干彎曲的葉片，泵軸在外力帶動下旋轉(zhuǎn)，葉輪同時旋轉(zhuǎn)，泵殼中央的吸入口與吸入管相連接，側(cè)旁的排出口和排出管路9相連接。啟動前，須灌液，即向殼體內(nèi)灌滿被輸送的液體。啟動電機后，泵軸帶動葉輪一起旋轉(zhuǎn)，充滿葉片之間的液體也隨著旋轉(zhuǎn)，在慣性離心力的作用下液體從葉輪中心被拋向外緣的過程中便獲得了能量，使葉輪外緣的液體靜壓強提高，同時也增大了流速，一般可達1525m/s。液體離開葉輪進入泵殼后，由于泵殼中流道逐漸加寬，液體的流速逐漸降低，又將一部分

5、動能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，使泵出口處液體的壓強進一步提高。液體以較高的壓強，從泵的排出口進入排出管路，輸送至所需的場所。 當(dāng)泵內(nèi)液體從葉輪中心被拋向外緣時，在中心處形成了低壓區(qū)，由于貯槽內(nèi)液面上方的壓強大于泵吸入口處的壓強，在此壓差的作用下，液體便經(jīng)吸入管路連續(xù)地被吸入泵內(nèi)，以補充被排出的液體，只要葉輪不停的轉(zhuǎn)動，液體便不斷的被吸入和排出。由此可見，離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，液體在離心力的作用下獲得了能量以提高壓強。通常在吸入管路的進口處裝有一單向底閥，以截留灌入泵體內(nèi)的液體。另外，在單向閥下面裝有濾網(wǎng)，其作用是攔阻液體中的固體物質(zhì)被吸入而堵塞管道和泵殼。啟動與停泵：

6、灌液完畢后，此時應(yīng)關(guān)閉出口閥后啟動泵，這時所需的泵的軸功率最小，啟動電流較小，以保護電機。啟動后漸漸開啟出口閥。停泵前，要先關(guān)閉出口閥后再停機，這樣可避免排出管內(nèi)的水柱倒沖泵殼內(nèi)葉輪，葉片，以延長泵的使用壽命。離心泵的汽蝕現(xiàn)象（Cavitation）離心泵運轉(zhuǎn)時，液體在泵內(nèi)壓強的變化如圖所示：液體壓強隨著泵吸入口向葉輪入口而下降，葉片入口附近KK面處的壓強pK為最低，此后由于葉輪對液體作功，壓強很快上升。假如：Pkpv(t)，Pv(t)被輸液溫度t時的飽和蒸汽壓，則液體發(fā)生汽化產(chǎn)生汽泡，汽泡隨同液體從低壓區(qū)流向高壓區(qū)，在高壓的作用下迅速凝聚或汽泡破裂，與此同時，汽泡周圍的液體會以極高的速度沖向

7、原汽泡所占據(jù)的空間，在沖擊點處可形成高達幾萬kpa的壓強，沖擊頻率可高達每秒幾萬次之多，若當(dāng)汽泡的凝聚發(fā)生在葉片表面附近時，眾多液體質(zhì)點猶如細小的高頻水錘撞擊葉片，侵蝕葉片和葉輪，這種不正?，F(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。汽蝕發(fā)生時，會產(chǎn)生噪音和震動，葉輪局部地方在巨大沖擊力的反復(fù)作用下，材料表面疲勞，從點蝕到形成嚴(yán)重的蜂窩狀空洞，損壞葉片。泵的流量，壓頭和效率急劇下降，嚴(yán)重時甚至吸不上液體，所以為保證離心泵正常運轉(zhuǎn)，應(yīng)避免汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，即須使PkPv(t)。由于Pk位置不易確定，而泵入口處的壓強Ps易測得（Ps由真空表測得），當(dāng)Pk=Pv(t)時，則相應(yīng)的Ps記作為Psmin。為防止汽蝕產(chǎn)生，Ps/gP

8、smin/g（一般提高0.3m或以上）Pa/g=Ps/g+V2s/2g+Hg+hAS-（公式1）Pa-吸液罐液面壓力（如果吸液罐跟大氣連通Pa就是大氣壓力） PaPs-泵吸口壓力 PaVs-泵吸口處液體的平均流速 m/sHg-泵的幾何安裝高度（吸上高度） m-液體密度 Kg/m3hAS-液體從吸液罐液面至泵入口處的阻力損失 m（Pa-Ps）/g=Hg+ V2s/2g+ hAS令 （Pa-Ps）/g=Hs 稱為吸上真空高度則 Hs=Hg+ V2s/2g+ hAS Hs=Hsmax-K （K=0.3-0.5）最大吸上高度Hsmax，由制造廠實驗求得，它是發(fā)生在斷裂工況時的吸上真空高度。現(xiàn)在看看吸上真空高度和汽蝕余量的關(guān)系：允許汽蝕余量h NPSH(Net Positive Suction Head)h=Pa/g+ V2s/2g-Pv/g-（公式2）公式1和公式2合并得：Hg=Pa/g-Pv/g- hAS-h-（公式3）現(xiàn)在允許汽蝕余量和泵的幾何安裝高度（吸程）終于有關(guān)系了。在上述情況下Pa=1.01x105Pa=100x103Pa而Pv=2.34x103Pa（一般情況都是在20和一個大氣壓下的飽和蒸汽壓）所以相對于Pa來說Pv很小（100倍的關(guān)系）所以平常日的粗略計算